專利名稱：一種制酸用焚燒爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備硫酸的裝置，尤其涉及一種制酸用焚燒爐。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，制備硫酸時，通常采用如圖1所示的臥式焚硫爐來焚燒液態(tài)的硫磺，以生成SO2 (二氧化硫)氣體。液態(tài)硫磺被噴入焚硫爐后，在焚硫爐內部的空腔中焚燒， 由于密度較大，液態(tài)硫磺在焚燒過程中會有部分還未來得及充分燃燒就因重力作用落到焚硫爐的底部，無法充分燃燒。同樣的，在這樣的焚硫爐中焚燒粉狀的含硫混合物生成SO2氣體來制備硫酸時，含硫混合物中的單質硫熔融變?yōu)橐簯B(tài)，未經(jīng)充分燃燒而落到焚硫爐的底部；含硫混合物以及硫鐵礦中的部分粉狀含硫的混合物也會因密度較大而未經(jīng)充分燃燒就落到焚硫爐的底部，從而導致粉狀的含硫混合物及粉狀的硫鐵礦中的硫都無法充分燃燒。 這樣，就會導致硫元素的轉化率低，進而導致經(jīng)濟效益低。

發(fā)明內容
為解決硫或含硫物在現(xiàn)有的焚硫爐中不能充分燃燒，硫元素的轉化率較低，經(jīng)濟效益差的問題。本發(fā)明提出一種制酸用焚燒爐，包括爐體，在該爐體上開設有進氣口、進料口和出氣口，所述進氣口位于爐體側壁上且靠近爐體底部；在高度上，所述進料口位于所述進氣口之上；在爐體內部裝有具有通氣結構的氣體自分布支撐裝置，該氣體自分布支撐裝置將爐體內部的空腔分為上下兩個部分，上部分為焚燒室，下部分為進氣室；在高度上，所述氣體自分布支撐裝置位于所述進氣口和所述進料口之間，且位于所述出氣口之下；在所述氣體自分布支撐裝置上散布有能夠吸收并儲存熱量的耐火蓄熱器，所述耐火蓄熱器的外形尺寸大于所述通氣結構的通透尺寸，所述耐火蓄熱器以其吸收并儲存的熱量使落在其上面或附近的硫或含硫物燃燒。這樣的焚燒爐在焚燒液態(tài)硫磺、粉狀的含硫混合物時，當有未充分燃燒的硫磺或含硫物質落向爐體底部時，會落在爐體內部的氣體自分布支撐裝置上或散布在其上的耐火蓄熱器上。由于耐火蓄熱器能夠吸收并儲存熱量，具有很高的溫度，因而能夠使落下的硫磺或含硫物質進行二次燃燒或分解，從而使之燃燒或分解充分，提高了硫元素的轉化率和經(jīng)濟效益。優(yōu)選地，所述氣體自分布支撐裝置是由碳鋼材料、不銹鋼材料或陶瓷材料中的任意一種材料制成的具有通氣結構的平面板或波浪板。進一步地，所述通氣結構的形狀為圓形、多邊形、橢圓形或扇形中的任意一種。進一步地，當所述氣體自分布支撐裝置是具有通氣結構的波浪板時，所述通氣結構位于波峰與波谷之間的坡面上。這樣的氣體自分布支撐裝置既可以耐高溫，又不會與燃燒材料產(chǎn)生化學反應。同時，還可以對從進氣室升入焚燒室的空氣進行分布，以使空氣分布均勻的進入焚燒室中，為處在焚燒室中不同位置燃燒的硫磺或者含硫物質提供充足的氧氣，以使其充分燃燒生成S02。優(yōu)選地，所述耐火蓄熱器是由碳鋼材料、不銹鋼材料或者陶瓷材料中的任意一種材料制成的球體或者長方體。這樣的蓄熱器既可以耐高溫，又不會與燃燒材料產(chǎn)生化學反應。優(yōu)選地，所述焚燒室的高度大于所述進氣室的高度。這樣，在硫磺或含硫混合物落下前，可以較充分地燃燒，以減少需要二次燃燒的含硫物的量。優(yōu)選地，當所述進料口位于爐體側壁上時，所述進料口相對于所述爐體側壁傾斜向上或傾斜向下地開設。進一步優(yōu)選地，在所述氣體自分布支撐裝置上還設置有一層或多層氣體自分布支撐裝置。這樣，可以避免未充分燃燒熔融成液態(tài)的硫磺或未充分燃燒的粉狀的含硫物經(jīng)過氣體自分布支持裝置的通氣結構直接落到爐體底部。進一步優(yōu)選地，在所述氣體自分布支撐裝置上散布有至少一層所述耐火蓄熱器。 這樣，可以避免下落的硫或含硫物質直接從所述氣體自分布支撐裝置上的通氣結構中通過并繼續(xù)下落。


圖1是現(xiàn)有技術中制備硫酸常用的焚硫爐的結構示意圖；圖2是本發(fā)明直立式焚燒爐的主視剖面圖；圖3是本發(fā)明直立式焚燒爐的俯視圖；圖4是本發(fā)明臥式焚燒爐的結構示意圖；圖5是本發(fā)明中的氣體自分布支撐裝置之一的俯視圖；圖6是本發(fā)明中的氣體自分布支撐裝置之二的俯視圖；圖7是本發(fā)明中的氣體自分布支撐裝置之三的主視圖；圖8是本發(fā)明中的氣體自分布支撐裝置之三的俯視圖。
具體實施例方式如圖2和3所示，立式焚燒爐的爐體由圓筒狀且頂部呈圓錐臺狀的外部殼體和內部襯里構成，并在爐體側壁上設置有進氣口 1、進料口 2、人孔3和觀察孔4，在爐體頂部設有開口作為出氣口 5以排出爐體內的含有SO2的混合氣體。所述焚燒爐的殼體是由碳鋼材料制成的，所述襯里由石棉板形成的隔熱保溫層和由耐火磚形成的耐火層構成，其中，隔熱層位于耐火層和鋼殼之間，且與二者緊密貼合。所述進氣口 1水平開通爐體左側壁且靠近爐體底部?？蛇x用由碳鋼材料制成的無縫鋼管作為進氣口管道，并在所述無縫鋼管位于爐體外部的開口端設置有法蘭。所述進料口 2傾斜設置在進氣口 1的豎直上方，且位于爐體中部偏上處。所述進料口 2在爐體外部的開口端斜向上方，與豎直方向的夾角為銳角，優(yōu)選30° 60°，以避免進入爐體內部的硫或含硫物質集中在靠近爐體側壁的位置，不利于充分燃燒。當然，所述進料口在爐體外部的開口端也可以斜向下方，并在所述開口端設有噴嘴，將硫或含硫物噴入爐體內部?？刹捎锰间摬牧现瞥傻臒o縫鋼管作為進料口管道，并在鋼管位于爐體外部的開口端設置有法蘭。所述人孔3水平設置在爐體右側且位于爐體中部， 以便于工作人員進入爐體內部進行維護或維修。還可根據(jù)需要，在爐體上的不同位置設置多個人孔。在所述人孔3位于爐體外部的開口處設有人孔蓋，以便于在使用焚燒爐時，將人孔封閉。所述觀察孔是傾斜設置在爐體右側的圓柱狀通孔，且位于人孔的豎直上方。所述觀察孔4位于爐體外部的開口端斜向上方，也可以斜向下方，與豎直方向的夾角為銳角，優(yōu)選30° 60°?？刹捎锰间撝瞥傻臒o縫鋼管作為觀察孔管道。在所述觀察孔4位于爐體外部的開口處設有由云母材料制成的視鏡口?？筛鶕?jù)焚燒爐的規(guī)格和觀察需要調整觀察孔的個數(shù)和位置。如圖2所示，在爐體內部設置有如圖5所示的氣體自分布支撐裝置6，優(yōu)選水平設置。所述氣體自分布支撐裝置為有一定厚度的、由陶瓷材料制成的平面板，并在所述平面板上均勻分布有多個大小相同的圓形通氣孔7。所述氣體自分布支撐裝置6位于爐體中部偏下處，且處在進氣口 1和進料口 2之間，優(yōu)選在人孔3的下方，將爐體內部的腔體分為上下兩個部分，其中，上部分為焚燒室，下部分為進氣室，且焚燒室的高度大于進氣室的高度。在所述氣體自分布支撐裝置6上散布有長方體的耐火蓄熱器8。所述的耐火蓄熱器的外形尺寸大于通氣孔的直徑，因此不至于經(jīng)由通氣孔落下。所述耐火蓄熱器為能夠吸收并儲存熱量的蜂窩陶瓷，在高溫下能夠使落在其表面及附近的沒有充分燃燒的硫和含硫物質二次燃燒或分解。如圖4所示，在臥式焚燒爐的爐體左端的側壁上開有進氣口 1，所述進氣口 1靠近爐體底部；在靠近左端的前側壁上設有進料口 2，在豎直方向上，所述進料口 2位于爐體中部偏上處，所述進料口還可以設置在爐體頂部，優(yōu)選設置在爐體頂部的中央；在靠近右端的前側壁上設有人孔3，在豎直方向上，所述人孔3位于爐體中部；在右端的側壁上開有出氣口 5，在豎直方向上，所述出氣口 5位于爐體中部，所述出氣口也可以設置在爐體頂部，優(yōu)選設置在靠近右端的爐體頂部。在爐體內部裝設有如圖6所示的氣體自分布支撐裝置6，優(yōu)選水平設置。所述氣體自分布支撐裝置6為有一定厚度的由碳鋼材料制成的平面板，并在該平面板上設置有若干條形縫隙作為通氣縫9，優(yōu)選寬度相同，且任意相鄰的兩個之間的間距相等的通氣縫。所述氣體自分布支撐裝置6位于爐體中部偏下處，位于進氣口 1和進料口 2之間，且位于出氣口 5之下，優(yōu)選在人孔3的下面，將爐體內部的腔體分為上下兩個部分，且上部分焚燒室的高度大于下部分進氣室的高度。在所述氣體自分布支撐裝置6上散布有球體的耐火蓄熱器8。所述耐火蓄熱器為由陶瓷材料制成的能夠吸收并儲存熱量的瓷球。所述瓷球的直徑大于通氣縫的寬度。這樣的耐火蓄熱器既能夠在高溫下使落在其表面及附近的沒有充分燃燒的硫或含硫物質二次燃燒，又能夠避免蓄熱器與硫磺、含硫混合物在高溫下發(fā)生化學反應。在具體實施時，在焚燒爐內可裝設多個氣體自分布支撐裝置，以避免未充分燃燒而熔融成液態(tài)的硫磺或粉狀的含硫物經(jīng)過氣體自分布支持裝置的通氣結構直接落到爐體底部。在氣體自分布支撐裝置上鋪放耐火蓄熱器時，可鋪放多層，以避免下落的硫或含硫物直接從所述氣體自分布支撐裝置上的通氣結構中通過并繼續(xù)下落。當然在具體實施時，所述耐火蓄熱器還可選用碳鋼材料或不銹鋼材料，其形狀可以是任意形狀，比如球體、多面體、圓柱體、圓錐體、圓錐臺、橢圓柱、橢圓錐、橢圓體或不規(guī)則形狀。所述耐火蓄熱器的外形尺寸可根據(jù)其形狀和通氣結構的通透尺寸調整，所述通透尺寸是指通氣孔的直徑或通氣縫的寬度等，以所述耐火蓄熱器不能通過通氣結構下落為準。在具體實施時，還可以采用如下結構的氣體自分布支撐裝置。如圖7和8所示，所述氣體自分布支撐裝置為有一定厚度的、由不銹鋼材料制成的波浪板，其波峰與波谷可以是線狀的，也可以是平面狀的，波峰與波谷之間為坡面，該坡面可以是平面，也可以是弧面。在波峰兩側的坡面上均勻地分布有多個大小相同的圓形通孔作為通氣孔7，所述通氣孔7還可以以其他方式排列。當然，所述通氣孔還可以是其他任意形狀的，比如多邊形、橢圓形、扇形或環(huán)形。當然地，在這樣的氣體自分布支撐裝置上也散布有耐火蓄熱器。
權利要求
1.一種制酸用焚燒爐，包括爐體，在該爐體上開設有進氣口、進料口和出氣口，其特征在于，所述進氣口位于爐體側壁上且靠近爐體底部；在高度上，所述進料口位于所述進氣口之上；在爐體內部裝有具有通氣結構的氣體自分布支撐裝置，該氣體自分布支撐裝置將爐體內部的空腔分為上下兩個部分，上部分為焚燒室，下部分為進氣室；在高度上，所述氣體自分布支撐裝置位于所述進氣口和所述進料口之間，且位于所述出氣口之下；在所述氣體自分布支撐裝置上散布有能夠吸收并儲存熱量的耐火蓄熱器，所述耐火蓄熱器的外形尺寸大于所述通氣結構的通透尺寸，所述耐火蓄熱器以其吸收并儲存的熱量使落在其上面或附近的硫或含硫物燃燒。
2.根據(jù)權利要求1所述的焚燒爐，其特征在于，所述氣體自分布支撐裝置是由碳鋼材料、不銹鋼材料或陶瓷材料中的任意一種材料制成的具有通氣結構的平面板或波浪板。
3.根據(jù)權利要求2所述的焚燒爐，其特征在于，所述通氣結構的形狀為圓形、多邊形、 橢圓形或扇形中的任意一種。
4.根據(jù)權利要求2所述的焚燒爐，其特征在于，當所述氣體自分布支撐裝置是具有通氣結構的波浪板時，所述通氣結構位于波峰與波谷之間的坡面上。
5.根據(jù)權利要求1所述的焚燒爐，其特征在于，所述耐火蓄熱器是由碳鋼材料、不銹鋼材料或者陶瓷材料中的任意一種材料制成的球體或者長方體。
6.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的焚燒爐，其特征在于，所述焚燒室的高度大于所述進氣室的高度。
7.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的焚燒爐，其特征在于，當所述進料口位于爐體側壁上時，所述進料口相對于所述爐體側壁傾斜向上地開設。
8.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的焚燒爐，其特征在于，當所述進料口位于爐體側壁上時，所述進料口相對于所述爐體側壁傾斜向下地開設。
9.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的焚燒爐，其特征在于，在所述氣體自分布支撐裝置上還設置有一層或多層氣體自分布支撐裝置。
10.根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的焚燒爐，其特征在于，在所述氣體自分布支撐裝置上散布有至少一層所述耐火蓄熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及制酸裝置，尤其涉及一種制酸用焚燒爐。為解決硫或含硫物不能充分燃燒，硫的轉化率低，經(jīng)濟效益差的問題。本發(fā)明提出一種制酸用焚燒爐，其爐體上開有進氣口、進料口和出氣口，進氣口位于爐體側壁上且靠近爐體底部；進料口的位置高于進氣口；在爐體內部裝有具有通氣結構的氣體自分布支撐裝置，將其內部空腔分為上下兩個部分，分別為焚燒室和進氣室；在高度上，氣體自分布支撐裝置位于進氣口和進料口之間，出氣口之下；在氣體自分布支撐裝置上散布有能夠吸收儲存熱量且外形尺寸大于通氣結構的通透尺寸的耐火蓄熱器，并以其吸收儲存的熱量使落下的硫或含硫物燃燒。這樣，落下的硫或含硫物可進行二次燃燒，提高了硫元素轉化率和經(jīng)濟效益。
文檔編號F23G7/00GK102305409SQ20111025052
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權日2011年8月29日
發(fā)明者葉樹滋, 李春天, 李競寶, 李金山, 王存貴 申請人:李金山